{"id":350,"date":"2025-01-08T18:29:13","date_gmt":"2025-01-08T17:29:13","guid":{"rendered":"https:\/\/web.infn.it\/BNCT\/?page_id=350"},"modified":"2025-01-08T18:29:13","modified_gmt":"2025-01-08T17:29:13","slug":"tt_sinter","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/web.infn.it\/BNCT\/tt_sinter\/","title":{"rendered":"TT_SINTER"},"content":{"rendered":"\n

Durante le attivit\u00e0 di ricerca per l\u2019ottimizzazione del fascio neutronico per i pazienti di BNCT a partire dalla tecnologia INFN (fascio di protoni da 5 MeV su target di Be) \u00e8 risultato evidente che il materiale pi\u00f9 vantaggioso per ottenere uno spettro con basse contaminazioni \u00e8 il fluoruro di alluminio. Tuttavia, questo materiale esiste solo in polveri, che difficilmente si possono compattare fino alla densit\u00e0 nominale e soprattutto non garantiscono stabilit\u00e0 e uniformit\u00e0. Si \u00e8 deciso quindi di studiare un metodo di densificazione basato sulla sinterizzazione. La sinterizzazione \u00e8 un processo che permette la densificazione rapida di materiali ad alta temperatura, in presenza di pressione uniassiale. <\/p>\n\n\n\n

La tecnologia messa a punto a Pavia \u00e8 caratterizzata da un sistema di alimentazione ottimizzato e da una particolare conformazione degli stampi per la compressione delle polveri. Inizialmente \u00e8 stato costruito un prototipo (nell\u2019ambito del progetto INFN finanziato dalla CSN5, BEAT_PRO e del progetto di grande Rilevanza NEU_BEAT finanziato dal MAECI nell\u2019ambito del Programma di Cooperazione scientifica e tecnologica con la Cina 2016-18). In seguito, dopo aver dimostrato il funzionamento della tecnologia secondo le specifiche, si \u00e8 deciso di migliorare la macchina e creare uno strumento polivalente, pi\u00f9 efficiente e meno costoso di quelli commerciali, di possibile interesse per laboratori e industrie che necessitano di manufatti di piccole e medie dimensioni. Questa nuova macchina \u00e8 stata progettata e costruita presso l\u2019officina meccanica della Sezione INFN di Pavia in collaborazione con il Dipartimento di Chimica dell\u2019Universit\u00e0 di Pavia, e finanziata nello schema R4I dell\u2019INFN (2019). La macchina costruita \u00e8 stata ingegnerizzata per risultare pi\u00f9 compatta, pi\u00f9 versatile, dotata di un numero di sensori pi\u00f9 elevato, che permetta la sinterizzazione di campioni di maggiori dimensioni e con un raffreddamento pi\u00f9 efficiente. Inoltre, \u00e8 stato disegnato un carter di copertura che la rende esteticamente pi\u00f9 gradevole e soprattutto pi\u00f9 sicura. La foto mostra la macchina attualmente in uso nel Laboratorio di Tecnologie Avanzate attiguo all\u2019officina meccanica della Sezione di Pavia.<\/p>\n\n\n\n

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foto: TT_SINTER<\/em><\/p>\n\n\n\n

La tecnologia di sinterizzazione proposta \u00e8 risultata imprescindibile non solo per la produzione di materiali densificati per moderazione neutronica. Un nuovo materiale costituito da polveri di fluoruro di alluminio e fluoruro di litio (che serve a rimuovere la componente termica dei neutroni nel fascio) \u00e8 stato sinterizzato e denominato Alliflu<\/em>. La foto sottostante mostra l\u2019interno della camera a vuoto di sinterizzazione fotografato dall\u2019obl\u00f2, con la pressa di grafite incandescente durante un ciclo di sinterizzazione di Alliflu.<\/p>\n\n\n\n

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Foto: un momento del ciclo di sinterizzazione all\u2019interno della camera di TT_SINTER<\/em><\/em><\/p>\n\n\n\n

Sono stati cos\u00ec prodotti elementi solidi di diversi diametri, adatti alla costruzione di un assembly<\/em> per la moderazione del fascio neutronico (foto)<\/p>\n\n\n\n

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Foto: elementi sinterizzati di Alliflu di 5 e 8 cm di diametro<\/em><\/p>\n\n\n\n

Questa tecnologia sar\u00e0 utilizzata per la costruzione del moderatore del fascio per il centro BNCT di ANTHEM (link alla pagina del sito su ANTHEM). TT_SINTER si \u00e8 dimostrata una tecnologia adatta anche per la sinterizzazione di elementi di fluoruro di magnesio, e attualmente stiamo producendo elementi esagonali per l\u2019Universit\u00e0 di Granada nell\u2019ambito di una collaborazione conto terzi (foto).<\/p>\n\n\n\n

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Foto: elemento esagonale di fluoruro di magnesio (dimensioni vertice-vertice:8 cm, spessore: 2 cm)<\/em><\/em><\/p>\n\n\n\n

TT_SINTER si \u00e8 dimostrata anche una tecnologia adatta alla produzione di target multistrato per ottenere radioisotopi medicali attraverso irraggiamento con protoni. Questa attivit\u00e0 con TT_SINTER \u00e8 stata esplorata dai ricercatori del progetto Laramed a LNL, e infatti una seconda macchina con le stesse caratteristiche \u00e8 in via di completamento per i Laboratori. Dal momento in cui il nuovo prototipo \u00e8 entrato in funzione, i colleghi di LNL sono venuti a Pavia per produrre target di diversa natura, nell\u2019ambito delle sigle di CSN5 Remix e Cuprum. I target hanno dimostrato ottime caratteristiche meccaniche e i risultati sono stati mostrati a diversi congressi. <\/p>\n\n\n\n

Grazie alle collaborazioni di Laramed nel campo della produzione di radioisotopi per uso medicale, un gruppo di ricerca dell\u2019Universit\u00e0 di Winsconsin-Madison (USA), ha dimostrato interesse nell\u2019acquisire un esemplare di TT_SINTER. Dopo diversi scambi di informazioni, il responsabile del gruppo che si occupa di questa tecnologia a Madison \u00e8 venuto a Pavia per produrre alcuni target di difficile realizzazione. Le performance di TT_SINTER si sono rivelate anche migliori del previsto, e i target testati sotto fascio hanno mantenuto le caratteristiche attese. Per questo, il gruppo di Madison ha deciso di acquistare una macchina e grazie alla consulenza del Servizio TT dell\u2019INFN abbiamo trovato il canale corretto per effettuare questo trasferimento. Si \u00e8 deciso di esternalizzare la costruzione della macchina a una delle ditte locali che erano state coinvolte per la produzione del prototipo attuale: Cometra di Roveda Marco, la quale a seguito della firma di un contratto con INFN (in cui si \u00e8 definito il ricavo di INFN e si \u00e8 sancita la propriet\u00e0 del know-how), si \u00e8 incaricata di tutta la costruzione fino all\u2019assemblaggio (foto). INFN ha fornito assistenza a richiesta e si \u00e8 occupata del test di funzionamento. La vendita a Madison \u00e8 stata a cura di Cometra.<\/p>\n\n\n\n

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Foto – TT_SINTER per Universit\u00e0 del Winsconsin-Madison (USA)<\/em><\/p>\n\n\n\n

Prima di poter finalizzare la commercializzazione del prototipo \u00e8 stata fatta la valutazione dei rischi e la preparazione del fascicolo tecnico da un soggetto esterno qualificato. Alla fine del processo di valutazione, TT_SINTER ha ottenuto la certificazione CE.<\/p>\n\n\n\n

Il lavoro sulla produzione di materiali innovativi si \u00e8 ulteriormente sviluppato con l\u2019idea di accoppiare la sinterizzazione con la stampa 3D usando due diverse polveri, una che sinterizza e l\u2019altra no, depositate con dispenser piezoelettrici. Questo permette di generare oggetti dalle geometrie complesse senza la necessit\u00e0 di costruire stampi. Questa idea \u00e8 stata brevettata (nr brevetto 102021000011450, co-intestato INFN e Universit\u00e0 di Pavia). Infine la realizzazione della tecnologia per applicare questa idea \u00e8 stata finanziata per l\u2019anno 2024 dal progetto PNRR Inteff (call Proof Of Concept), progetto X_FORM. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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